小应变土体硬化模型参数的敏感性分析及确定方法

小应变土体硬化(Hardening soil model with small strain stiffness, HSS)模型能够反映土体小应变阶段的非线性特性和应力相关性,在深基坑工程领域已被广泛应用,但由于参数众多,目前对参数确定方法尚缺乏系统研究。分析了HSS模型各参数的意义及常规确定方法,采用数值模拟方法开展了HSS模型参数的敏感性分析,基于统计的大量研究成果,建立了土体参数与孔隙比之间的非线性关系,进一步通过2处深基坑工程的变形分析进行验证。结果表明：在基坑数值分析中,参考动剪切模量 的敏感性最高,参考切线模量 的敏感性最低,建立的非线性关系能够较好的反映土体模量与孔隙比的相关性,围护结构侧移的计算值及实测值较为吻合,验证了提出的参数确定方法的适用性,可为相关工程提供参考。     

基于RAMMS-AVALANCHE模型的雪崩模拟参数敏感性分析

以巩乃斯大陆性气候雪崩危险区为研究背景,建立三维数字地形模型对雪崩运动过程进行模拟。研究RAMMS雪崩数值模拟结果的影响因素,分析计算网格分辨率、雪层断裂深度、摩擦系数3种参数值对模拟结果的影响程度及敏感性。通过单因素分析法对比不同参数下模拟结果进而得出3种参数的影响程度,采用灰色关联法分析参数对模拟结果的敏感性。结果表明：选择合适的计算网格分辨率能提高模拟结果的准确性;雪层断裂深度每减少10%,流动高度变化率在5%～7%;流动速度变化率在1%～2%;冲击力变化率在2%～3%;而摩擦系数的大小主要对堆积区特征值和雪崩停止时间产生较大影响,对运动过程中的特征值影响较小。在此基础上进行敏感度计算,根据计算结果确定各特征值最大影响性时参数的主次关系。研究结果明晰了雪崩模拟各输入参数的敏感性,可有效提高雪崩数值模拟参数选取的合理性和计算结果的准确性,为雪崩灾害危险程度分析提供依据。     

上海临港砂质粉土硬化土小应变模型参数研究

硬化土小应变模型(HSS模型)考虑了土体在小应变区域内刚度随应变的非线性变化,是土工数值分析中应用较为广泛的软土本构模型之一。上海地区软土的特性研究已取得了较为丰富的成果,但关于浅层砂质粉土的研究还不够全面。通过三轴固结排水剪切试验,三轴固结加卸载试验,固结试验以及共振柱试验,获得上海临港地区浅层砂质粉土的硬化土小应变本构模型的试验参数,包括土体的初始剪切模量、土体强度参数和加卸载模量等。将试验结果与已有文献的相关数据进行对比分析,试验结果可为上海地区浅层砂质粉土的深基坑工程数值分析提供参考数据,具有工程参考价值。     

磁流变阻尼器滞回模型参数的敏感性分析及其简化模型

为解决Bouc-Wen模型参数多、数学表达式复杂、参数识别困难的问题,根据Bouc-Wen模型中参数的物理意义及其对结果输出贡献的大小进行了参数敏感性分析,滤除敏感性差的参数,令敏感性强的参数参与拟合滞回曲线,从而获得了简化的Bouc-Wen模型.在参数敏感性分析中,提出并采用了修正的one-at-a-time(OAAT)法.修正OAAT法是在OAAT法的基础上,令待测参数之外的其他参数自由变化,充分考虑了参数之间的耦合关系,具有全局敏感性分析的意义,可使结果更为准确和全面.为了验证Bouc-Wen简化模型的有效性,采用遗传算法对Bouc-Wen模型和Bouc-Wen简化模型的参数进行了识别,并对磁流变阻尼器力学特性试验数据进行了数值模拟,结果表明:Bouc-Wen简化模型能够更精确、更高效地模拟滞回曲线,拟合精度平均提高了4％,计算效率平均提高了47％.     

柔性双段腿的SLIP模型参数敏感性分析

为了反映腿部多段串联的多参数耦合特性,以SLIP(spring loaded inverted pendulum)模型为基础,建立了小腿含有串联线性伸缩弹簧的机器人柔性双段腿动力学模型。通过仿真分析其运动,获得柔性双段腿弹簧刚度、触地角度、虚拟腿长、膝关节角度、质量分布等参数的稳定域。通过对各个参数稳定域进行归一化处理和曲线拟合,获得参数稳定域变化曲线及参数敏感度排序。最后基于ADAMS与MATLAB联合仿真验证了柔性双段腿模型中参数敏感度排序的正确性。     

流域水文模型的参数全局敏感性分析

基于LSPC构建内蒙大佘太流域水文模拟模型, 利用Morris和Sobol两种全局敏感性分析方法, 识别水文敏感参数及敏感下垫面类型, 评估不同敏感性分析方法和模型输出度量方法对敏感性分析结果的影响。主要结论如下: 1) 模型对日、月两尺度的径流模拟效果好, 模拟值与观测值的决定系数R²>0.6, 纳什系数NSE>0.5, 说明LSPC模型适用于对内陆干旱半干旱地区的流域水文模拟; 2) 两种敏感性分析方法对参数敏感指数排序和敏感参数识别均有影响, 而MAE和MSE两种度量方法的影响主要体现在敏感参数识别方面; 3) 敏感水文参数为下层土壤含水量(LZSN)和地下水蒸发系数(AGWETP), 敏感下垫面类型为草地、耕地、林地和水域, 与大佘太流域的降水和土地利用类型有关。     

CEVSA模型参数敏感性分析及参数优化——以千烟洲亚热带人工针叶林为例

利用千烟洲亚热带人工针叶林气象和碳水通量观测数据,采用OAT局部敏感性分析方法对陆地生态过程(CEVSA)模型的参数进行了敏感性分析,识别了模型的关键参数,并利用差分进化马尔科夫链算法结合净生态系统碳交换量NEE观测数据优化了关键参数,对比分析了2003-2005年参数优化前后千烟洲人工针叶林净生态系统生产力NEP模拟的效果.结果表明:共有40个参数为敏感性参数,其中光合作用参数植物氮吸收Ns和植物氮吸收Nc1敏感性最高,异养呼吸参数地表微生物碳库分解速率K3和土壤微生物碳库分解速率K4敏感性最低,影响NEE的光合作用参数同时会影响蒸散发ET. 16个关键参数中,有12个能够被NEE观测数据有效约束,但是对于光合参数rubisco对CO₂浓度特定反应τ2、异养呼吸参数缓性土壤碳库分解速率K7和植被残体氮NITG及土壤容重kw,仅使用NEE数据无法有效约束.利用优化后的一套参数集模拟了2003-2005年千烟洲人工针叶林NEP的变化,发现较参数优化前有大幅度改善,尤其在每年植被生长季节最为显著,且优化后模拟的R2=0.32,优化前为0.19,均方根误差优化后为7.5...     

土体小应变刚度特性的试验研究

土体的小应变刚度在深基坑或隧道开挖等以变形控制为主的工程中是起决定性作用的参数.利用固结仪、应力路径三轴仪和共振柱联合测定江苏常州地区3个典型土层原状土的小应变刚度特性,得到了土体小应变硬化模型(HSS)的相关参数,包括土体的初始剪切模量、模量退化曲线、土体强度参数、加卸载模量等.分析了土体有效应力对土体小应变刚度特性的影响,并对如何选择合适的小应变模型参数提出了初步建议.     

不同温度下磷酸铁锂电池的模型参数敏感性分析

为实现电池的高精度状态估计,对磷酸铁锂电池进行了4个不同温度下的基础性能实验,同时设计了一种变温工况下获得全荷电状态（SOC）范围的开路电压实验方法,为建立考虑温度因素的二阶RC电池模型以及参数敏感性分析提供数据支持。此外,利用不同温度下的混合功率脉冲测试数据,基于粒子群优化算法辨识得到了不同温度下准确的模型参数。最后,基于单次单因子法对已建立的电池模型中各个参数进行敏感性分析,分析结果对考虑温度的参数辨识和状态估计工作具有借鉴意义。     

应用正交试验法的RHT模型参数敏感性研究

基于RHT模型的理论分析,选出A、N、B、M、B_Q、f_s/f_c、T_ten、D₁和E_f,min 9个参数作为正交试验分析参数,研究RHT模型中参数的敏感性.运用Autodyn程序对弹丸侵彻混凝土过程进行数值分析,确定了不同参数、不同水平值下弹丸的侵彻深度.采用极差分析法对参数的敏感程度进行量化分析,得出9个参数的敏感性排序为B > E_f,min > T_ten > f_s/f_c > N > M > D₁ > B_Q > A.结合3组典型数值试验损伤云图和侵彻深度的对比分析,认为参数B、E_f,min和T_ten对数值模拟试验结果的影响极大,应采取可靠的技术手段准确确定其取值.      

大面积采动地层水系调整的数学模型

大面积采动地层会诱发地面环境灾害，文中介绍了采动地层水系调整诱发的水资源流失、塌陷区积水，废旧采场积水、形成地下暗湖和水质污染等灾害；将采动地层视为连续介质和符合达西定律的流体，建立了描述采动地层水系流动的数学模型，对数学模型的适用条件进行探讨。     

基于灵敏度分析的地基沉降反演参数优化

土工参数的反分析对地基沉降的准确计算和预测意义很大,但是现有的土体非线性本构模型涉及的计算参数较多,造成了参数反分析的困难甚至误差.基于系统灵敏度分析原理,以一个实际工程为例,说明了E-v模型和E-B模型中计算参数的灵敏度分析的方法,并通过灵敏度分析方法,确定了E-v模型和E-B模型合理的沉降反分析的参数,大大提高了反分析的效率.     

一株引起厦门地区不同作物感染的Poitrasia circinans分离与鉴定

对从厦门地区2种受感染作物上采集的病原菌株进行鉴定分析,为病害防治提供参考。从厦门市同安国家农业科技园区采集受感染的植物样本,平板分离纯化菌株,提取菌株的总DNA,然后用ITS1和ITS4引物PCR扩增,获得其ITS序列并测序。在Genbank进行比对,采用Paul~*4.0构建进化树。从花生和草莓的地上部分采集到相似菌株,PCR扩增得到的ITS序列相同,Genbank比对与进化分析结果均显示该株菌与已报道的Poitrasia circinans菌株在ITS序列上存在较高相似性。本研究得到的感染花生和草莓的菌株为同一株菌,属于Poitrasia circinans,命名为Poitrasia circinans hxfq.1,这也是福建省首次报道Poitrasia circinans感染作物。     

深埋隧道围岩应变软化模型参数的正交设计

研究高应力环境下岩体单元塑性软化变形对深埋隧道围岩位移的影响规律,采用基于莫尔库仑与拉破坏复合破坏准则的应变软化模型对深埋隧道的开挖卸荷进行数值仿真,按照正交实验方法设计计算方案。根据计算结果,得出应变软化模型力学参数对围岩水平收敛位移影响程度的大小,建立围岩水平收敛位移与应变软化模型力学参数之间的经验公式,为深埋隧道围岩的稳定性分析提供了理论依据,对实际工程施工也有重要的参考价值。     

随机需求条件下库存管理模型及灵敏度分析

该文研究随机需求条件下参数实际值偏离预期值对库存系统造成的影响。在需求为Ornstein-Uhlenbeck过程的假设下,采用系统动力学方法将库存系统表示成具有常参数的随机微分模型。定义了状态对参数扰动的随机灵敏度,并采用直接微分法和伴随变量法得到了其评估算法。通过某打印机销售商某型号产品的库存管理仿真,得到了库存状态对订单处理时间、运输时间及调整系数扰动的灵敏度。这些结果有助于深刻理解库存系统行为,并可依此为管理者提供运作建议。     

区域交通状态分析的时空分层模型

为了解决区域交通状态分析问题,提出了一种区域交通状态时空分层模型及其建立方法。根据区域交通状态分析需求,设定交通拥堵的不同截值,把路口状态划分为不同层次,建立了时空分层模型。该模型含盖了交通网络的微观、中观和宏观交通参数,包含交通网络时空信息和交通状态信息,得到路口可达性和路段连通性的分析结果,解决了目前区域交通状态自动分析中模型建立问题。仿真结果表明:分层模型能够把路网中不同交通状态的路口分离为具有不同可达性的层次,能够从中分析出路口可达性、路段连通性和路网交通状态的变化,并能够直接表示时空状态信息。该建模方法和分析方法可以直接用于交通状态的自动分析中,所提出分层模型也可用到交通诱导和交通控制中。     

新安江模型参数不确定性分析

以东苕溪流域和息县流域为例,运用基于贝叶斯理论的GLUE方法对新安江模型参数不确定性进行分析评价.结果表明,两个流域都存在大量“等效性”参数,不同的参数组能模拟出相同的效果,验证了GLUE方法的重要观点:模型模拟结果的好坏是由参数组合决定的.根据参数与似然值散点分布图,可将研究的7个参数分为不敏感参数(KG,KI,CG...     

多孔介质动力应变局部化分析的梯度塑性模型

针对数值结果的网络依赖性在多孔介质动力渗流应变局部化有限元分析中同样存在的这一问题进行了讨论。采用梯度塑性模型对该问题进行处理,推导并给出模型所对应的内长度比例参数,对于数值求解,建立了用于软化问题分析二次规划算法,一维模型的数值结果证明了所提出的理论及算法。     

改进的堆石坝变形计算参数敏感性分析方法

为提高邓肯-张E-B模型计算堆石坝变形的精度,提出基于全域有限元计算节点的单因素分析方法和基于双判别方式的正交试验方法,分析大坝变形对坝料密度和模型参数的敏感性,确定大坝变形计算的主要影响参数。实例分析表明,φ_0、K_b、ρ、R_f、K等对大坝变形的影响显著,故需重点研究这5个参数在空间上的差异性。该研究方法解决了传统单因素分析方法样本缺乏代表性的弊端,可以定量给出参数敏感性的显著性水平,提高了敏感性分析的全面性和准确性,可为堆石坝变形精细分析时合理选择需进行空间赋值的模型参数提供依据。